WO2024033054A1 - Rotor of an electric machine - Google Patents

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WO2024033054A1
WO2024033054A1 PCT/EP2023/070251 EP2023070251W WO2024033054A1 WO 2024033054 A1 WO2024033054 A1 WO 2024033054A1 EP 2023070251 W EP2023070251 W EP 2023070251W WO 2024033054 A1 WO2024033054 A1 WO 2024033054A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pocket
rotor
channel
cooling
channels
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/070251
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Herzberger
Felix BENSING
Jannik Stammler
Sebastian Runge
Bastian Vogt
Johannes Riedl
Benedikt Lahl
Niklas SCHROEDER
Daniel Kuehbacher
Dominik Flore
Ann-Kathrin BOEHMER
Harald Laue
Konstantin TREIBER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102023206887.7A external-priority patent/DE102023206887A1/en
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2024033054A1 publication Critical patent/WO2024033054A1/en

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Definitions

  • the invention is based on a rotor of an electrical machine according to the preamble of the main claim.
  • a rotor of an electrical machine is already known from WO21225902 A1, with a rotor shaft rotatable about a rotor axis and a rotor body arranged on the rotor shaft, which is designed in particular as a rotor laminated core comprising a plurality of sheet metal fins, a shaft cooling channel running in the rotor shaft and where the rotor body has a plurality of rotor poles, each with a pole center, with at least one V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket with several magnets being provided in several of the rotor poles, the respective magnetic pocket having a magnet-free central area between two magnets and narrow sides facing away from the central area the magnets have two magnet-free edge areas.
  • the rotor is cooled by air passed through axial channels of the rotor.
  • the rotor according to the invention of an electrical machine with the characterizing features of the main claim has the advantage that the cooling of the rotor is improved by providing direct oil cooling of the magnets in the rotor. This is achieved according to the invention by forming at least one pocket cooling channel in the respective magnetic pocket, which is fluidly connected to the shaft cooling channel and is provided for cooling at least one magnet of the magnetic pocket.
  • the respective pocket cooling channel can be formed in the central region of the respective magnetic pocket or in one of the edge regions of the respective magnetic pocket or, according to a third embodiment, in a recess in one of the magnets or between two recesses in two magnets.
  • the respective magnetic pocket for fastening the magnets can be filled with a curable filler, in particular a casting compound or a molding material, the respective pocket cooling channel being a cavity which is formed in the filler or on the edge of the filler or directly outside of the filler is limited by the walls of the respective magnetic pocket.
  • the filler can be used to attach the magnets and to embed or form the respective pocket cooling channel.
  • the respective pocket cooling channel is further formed directly on or near one of the narrow sides of the respective magnet, so that the cooling of the magnet is further improved.
  • the respective pocket cooling channel can be formed by subsequent demoulding of a particularly conical demoulding tool from the respective magnetic pocket, in particular from the filler of the respective magnetic pocket.
  • the respective pocket cooling channel is formed without additional components in the filler or on the edge of the filler of the respective magnetic pocket.
  • the respective pocket cooling channel can be formed by a separate cooling tube embedded in the filler. In this way, it is possible to create particularly long and thin cooling channels that would otherwise fail due to a delicate tool.
  • the respective pocket cooling channel can be between one of the narrow sides of the respective magnet and a tube half-shell resting on the narrow side of the magnet and embedded in the filler. In this way, the pocket cooling channel is formed directly on the magnet, so that very good cooling of the magnet is achieved.
  • two tube half-shells are provided on opposite narrow sides of the respective magnet, the magnet and the two tube half-shells being enclosed by a casing to form a magnet unit.
  • two pocket cooling channels are formed directly on both narrow sides of the respective magnet, so that the cooling of the magnet is further improved and occurs evenly from both narrow sides.
  • the respective pocket cooling channel is formed by a cavity in the central region of the respective magnetic pocket, the cavity being delimited directly by walls of the respective magnetic pocket.
  • the central area of the respective magnetic pocket is designed without bridges.
  • the pocket cooling channel formed in this way must also be sealed from the rotor laminated core.
  • the respective pocket cooling channel is formed by a cavity in the central region of the respective magnetic pocket, the cavity being designed in the filler provided in the central region.
  • the pocket cooling channel formed in this way is surrounded by the filler and is thereby sealed from the rotor laminated core.
  • the central area of the respective magnetic pocket can have a bridge or be designed without a bridge. If a bridge web is present, the respective V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket is formed by two magnetic pockets which are separated from one another by the bridge web and together form a V-shaped magnetic layer.
  • a pocket cooling channel formed in the central area is arranged to the side of the bridge web. If there is no bridge web, a pocket cooling channel formed in the central area without a bridge web can be arranged in the center of the pole.
  • a central area without a bridge web significantly reduces the leakage flux in the rotor and enables a very large one Cooling channel that has a lower pressure drop than a 2-part cooling channel divided by the bridge web.
  • the central region of the respective magnetic pocket is designed without bridges and a pocket cooling channel formed in the central region is formed by a hollow central region and a pocket cooling channel formed in the edge region is formed by a hollow edge region.
  • the pocket cooling channels can be formed without a curable filler, thereby reducing manufacturing costs.
  • the thermal resistance is reduced because the curable filler usually has a comparatively low heat conduction.
  • a magnetically non-conductive rod-shaped pocket body in particular made of a plastic or an elastomer, is arranged in the hollow central region and/or in the hollow edge regions of the respective magnetic pocket in order to narrow the cross-section of the pocket cooling channel formed in the central region or in the edge region.
  • a high flow velocity can be achieved in the respective pocket cooling channel, in particular to achieve a turbulent flow, and thus better cooling of the magnets of the rotor.
  • no stray fluxes can flow across the magnetically non-conductive bag body.
  • the respective pocket body can be designed as a round bar or corner bar, in particular made of solid material, and in particular made of a plastic or an elastomer.
  • the respective pocket body is designed in such a way that it rests in the respective magnetic pocket on the respective outer pole segment and the respective inner pole segment, in particular is clamped between the two pole segments.
  • the rotor body is enclosed by a rotor sleeve, in particular a fiber composite sleeve, in particular for pretensioning pole outer segments of the rotor body against the magnets of the respective magnet pocket.
  • a rotor sleeve in particular a fiber composite sleeve, in particular for pretensioning pole outer segments of the rotor body against the magnets of the respective magnet pocket.
  • the outer pole segments are clamped against one of the inner pole segments via the magnets and the pocket bodies.
  • the respective bag body has, for example, a lower rigidity than the magnets. This is what it is ensures that the magnets of the respective magnetic pocket are clamped and thus fixed.
  • the rotor sleeve extends in the axial direction beyond the rotor body to annularly enclose two cover disks of the rotor arranged on the end face, each in a joining area.
  • the respective cover disk then connects flush with the outer diameter of the rotor body and the joining area of the cover disks is covered by the rotor sleeve, so that the cover disks and thus the cooling circuit in the rotor are sealed from the outside.
  • each pocket cooling channel has a pocket channel inlet for supplying cooling fluid from the shaft cooling channel and a pocket channel outlet for discharging the cooling fluid
  • the pocket channel inlets of a first group of pocket cooling channels on one of the two end faces and the pocket channel inlets of a second group of pocket cooling channels on the other end side of the rotor are designed to generate an opposite flow through the pocket cooling channels in the two groups of pocket cooling channels.
  • the first group of pocket cooling channels can be arranged, for example, in a first group of rotor poles and the second group of pocket cooling channels can be arranged, for example, in a second group of rotor poles.
  • the first group of pocket cooling channels can be formed by the pocket cooling channels located in the central regions and the second group of pocket cooling channels can be formed by the pocket cooling channels located in the edge regions.
  • the pocket cooling channels are flowed through in the opposite direction when the rotor is in operation.
  • the first group and the second group include the same number of pocket cooling channels or a total of the same flow cross section. This results in uniform cooling of the rotor, especially when viewed in the axial direction.
  • the rotor body has a cover plate on both end faces.
  • First connecting channels to the pocket channel inlets of the first group of pocket cooling channels are formed in the first cover plate and second connecting channels to the pocket channel inlets of the second group of pocket cooling channels are formed in the second cover plate.
  • the first and second connecting channels of the two cover disks are each fluidly connected to the wave cooling channel. In this way, all pocket cooling channels of the rotor are connected in parallel
  • the first connecting channels are fluidly connected to the wave cooling channel and the second connecting channels are fluidly connected to the pocket channel outlets of the first group of pocket cooling channels.
  • the second connecting channels are each fluidly connected to at least one of the pocket channel outlets of the first group of pocket cooling channels.
  • the second connecting channel can connect pocket cooling channels located within the same rotor pole to one another. In this way, a series connection of the pocket cooling channels of the first group with the pocket cooling channels of the second group is achieved.
  • the pocket channel outlets are each fluidly connected to an outlet channel in one of the two cover disks, the outlet channels of the cover disks each having outlet openings for cooling one of the winding heads of a stator, the outlet openings being located in particular on an end face or on an outer circumference of the respective cover disk , or flow into a return section of the wave cooling channel. In this way a cooling circuit is formed.
  • each collecting channel is fluidly connected to a plurality of pocket channel outlets, in particular a rotor pole, the pocket cooling channels of which have a different radial position, the collecting channels of the cover disks extending from the respective pocket channel outlet towards the outlet openings in a radially inward direction with respect to the rotor axis. In this way, a uniform flow through the pocket cooling channels, which are connected to the same collecting channel, is achieved due to static pressure recovery.
  • the invention further relates to an electrical machine with a rotor according to the invention.
  • FIG. 1 shows a rotor of an electrical machine with a parallel connection of the pocket cooling channels according to the invention
  • Fig. 2 is a sectional view of the rotor according to Fig. 1 along line II-II in Fig. 1,
  • FIG. 3 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a first exemplary embodiment of a first embodiment
  • FIG. 4 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a second exemplary embodiment of the first embodiment
  • FIG. 5 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a third exemplary embodiment of the first embodiment
  • FIG. 6 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a first exemplary embodiment of a second embodiment
  • FIG. 7 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a third embodiment
  • FIG. 8 shows a rotor of an electrical machine with a series connection of the pocket cooling channels according to the invention
  • FIG. 9 is a partial view of a section through a cover plate of the rotor along a line IX-IX in FIG. 2 for the first exemplary embodiment of the second embodiment according to FIG. 6,
  • FIG. 10 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a second exemplary embodiment of the second embodiment
  • Fig. 11 is a sectional view of the rotor according to Fig. 10,
  • FIG. 12 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a fourth exemplary embodiment of the first embodiment
  • Fig. 13 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fifth embodiment of the first embodiment. Description of the exemplary embodiments
  • Fig.1 shows a rotor of an electrical machine with a parallel connection of the pocket cooling channels according to the invention.
  • the rotor 1 of an electrical machine in particular a permanent magnet synchronous machine, comprises a rotor shaft 3 which can be rotated about a rotor axis 2 and a rotor body 4 arranged on the rotor shaft 3.
  • the rotor body 4 is designed, for example, as a rotor laminated core comprising a plurality of laminated metal lamellas 5
  • a shaft cooling channel 13 runs in the rotor shaft 3.
  • the rotor body 4 has a plurality of rotor poles 6, each with a pole center 7.
  • each rotor pole 6 for example in each rotor pole 6, at least one V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket 10 is provided for accommodating several magnets 9, in particular permanent magnets.
  • a magnetic layer 8 is formed by several magnets 9.
  • the magnetic layer 8 each comprises two magnets 9, which are arranged in a V-shape, for example, according to FIG.
  • the magnetic layer 8 is, for example, arranged symmetrically to the respective pole center 7.
  • the respective rotor pole 6 is divided by the respective magnetic layer 8 in the radial direction with respect to the rotor axis 2 into an inner pole segment 6i and an outer pole segment 6a.
  • the respective magnetic pocket 10 can also be a magnetic layer 8, which comprises two magnetic pockets that are separated from one another by a bridge.
  • the respective magnetic pocket 10 has a magnet-free central region 11 between two magnets 9 and two magnet-free edge regions 12 on the narrow sides 9s of the magnets 9 facing away from the central region 11.
  • the central area 11 is formed in the area of the pole center 7 and extends in the circumferential direction between two narrow sides 9s of two magnets 9 of the magnetic pocket 10 facing the pole center 7.
  • the magnetic layer 8 comprises two legs set at an angle, with the edge areas 12 facing away from one another Leg ends of the magnetic layer 8 are provided, in particular on or near the narrow sides 9s, which face away from the central region 11.
  • the respective edge area 12 of the respective Magnetic pocket 10 can have a bridge towards the outer circumference of the rotor body 4 or can be designed without a bridge.
  • Fig.2 shows a sectional view of the rotor according to Fig.1 along line II-II in Fig.1.
  • At least one pocket cooling channel 15 is formed in the respective magnetic pocket 10, which is fluidly connected to the shaft cooling channel 13 and is provided for cooling at least one magnet 9 of the magnetic pocket 10.
  • several pocket cooling channels 15 can also be designed in the respective magnetic pocket 10.
  • the respective pocket cooling channel 15 can be formed in the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 or in one of the edge regions 12 of the respective magnetic pocket 10.
  • the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 can have a bridge web 22 for connecting the outer pole segment 6a and the inner pole segment 6i or can be designed without a bridge web.
  • Each pocket cooling channel 15 has a pocket channel inlet 15e for supplying cooling fluid from the shaft cooling channel 13 and a pocket channel outlet 15a for discharging the cooling fluid.
  • the pocket channel inlets 15e of a first group 14.1 of pocket cooling channels 15 can be designed on one of the two end faces and the pocket channel inlets 15e of a second group 14.2 of pocket cooling channels 15 can be designed on the other end face of the rotor 1 to generate an opposite flow through the pocket cooling channels 15 in the two groups 14.1 ,14.2 of pocket cooling channels 15.
  • the first group 14.1 of pocket cooling channels 15 can be arranged in particular in a first group of rotor poles 6 and the second group 14.2 of pocket cooling channels 15 can be arranged in particular in a second group of rotor poles 6.
  • the first group 14.1 of pocket cooling channels 15 is formed, for example, by the pocket cooling channels 15 of each second rotor pole 6 viewed in the circumferential direction.
  • the second group 14.2 of pocket cooling channels 15 is formed, for example, by the pocket cooling channels 15 of each remaining second rotor pole 6, viewed in the circumferential direction.
  • the rotor body 4 has a cover plate 25 on both end faces, with first connecting channels 26.1 in the first cover plate 25.1 to the pocket channel inlets 15e of the first group 14.1 of pocket cooling channels 15 and in the second cover plate 25.2 second connecting channels 26.2 to the pocket channel inlets 15e of the second Group 14.2 of pocket cooling channels 15 are formed.
  • the first and second connecting channels 26.1, 26.2 of the two cover disks 25 are fluidly connected to the shaft cooling channel 13, so that all pocket cooling channels 15 are connected in parallel.
  • Each connecting channel 26.1 can each open into several pocket channel inlets 15e and thus function as a distribution channel.
  • the cover disks 25.1, 25.2 are designed, for example, flush with the rotor body 4 in the radial direction with respect to the rotor axis 2.
  • Fig.3 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a first exemplary embodiment of the first embodiment.
  • the respective magnetic pocket 10 for fastening the magnets 9 is filled with a curable filler 17, in particular a casting compound or a molding material, the respective pocket cooling channel 15 being a cavity which is embedded in the filler 17 or between an edge of the respective magnetic pocket 10 and an edge of the filler 17 is formed.
  • the respective pocket cooling channel 15 is formed by subsequently demoulding or pulling out, for example, a conical demoulding tool from the respective magnetic pocket 10, in particular from the filler 17 of the respective magnetic pocket 10.
  • a conical demoulding tool from the respective magnetic pocket 10, in particular from the filler 17 of the respective magnetic pocket 10.
  • two pocket cooling channels 15 are designed in the central area 11 and one pocket cooling channel 15 is designed in each of the two edge areas 12.
  • only one pocket cooling channel 15 can be formed in the central area 11.
  • fewer than the four pocket cooling channels 15 could also be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only in the central area 11 or only in the edge areas 12.
  • Fig.4 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a second embodiment of the first embodiment.
  • the respective pocket cooling channel 15 is formed by a separate cooling tube 18 embedded in the filler 17.
  • fewer than three pocket cooling channels 15 could also be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only in the central area 11 or only in the edge areas 12.
  • Fig.5 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a third embodiment of the first embodiment.
  • the respective pocket cooling channel 15 is formed between one of the narrow sides 9s of the respective magnet 9 and a tube half-shell 19 which rests on the narrow side 9s of the magnet 9 and is embedded in the filler 17.
  • the pipe half-shell 19 also includes pipe shells that encompass slightly more or less than half the cross-section of the pipe.
  • two tube half-shells 19 are provided on the two opposite narrow sides 9s of the respective magnet 9, the magnet 9 and the two tube half-shells 19 being enclosed by a casing 20 to form a magnet unit.
  • Fig.6 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a first exemplary embodiment of a second embodiment.
  • the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without bridges, with a pocket cooling channel 15 formed in the central region 11 being formed by a hollow central region 11 and a pocket cooling channel 15 formed in the edge region 12 being formed by a hollow edge region 12.
  • the hollow central region 11 is delimited in the circumferential direction by the narrow sides 9s of the two magnets 9 facing the pole center 7 and in the radial direction with respect to the rotor axis 2 by the magnet pocket 10.
  • the hollow edge region 12 is delimited by a narrow side 9s of the respective magnet 9 facing away from the central region 11 and the sides of the magnet pocket 10 in the area of the leg end.
  • a magnetically non-conductive rod-shaped pocket body 23 in particular made of a plastic or an elastomer, can be arranged in order to narrow the cross-section of the pocket cooling channel 15 formed in the central region 11 or in the edge region 12 be.
  • the pocket cooling channel 15 is formed between the pocket body 23 and the narrow side 9s of the respective magnet 9.
  • pocket bodies 23 according to FIG. 6 can also be expressly omitted.
  • a bag body 23 is designed in the central area 11 and a bag body 23 is designed in each of the two edge areas 12.
  • fewer than the three pocket bodies 23 could be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only one pocket body 23 lying in the central region 11.
  • the pocket body 23 lying in the central region 11 is, for example, arranged symmetrically to the pole center 7.
  • the rotor body 4 is enclosed by a rotor sleeve 24, in particular a fiber composite sleeve, which is manufactured or assembled with pretension to pretension the pole outer segments 6a against the magnets 9 of the magnetic layers 8.
  • the respective pocket body 23 rests in the respective magnetic pocket 10 on the respective outer pole segment 6a and the respective inner pole segment 6i and is clamped, for example, between the two pole segments 6a, 6i by the prestressed rotor sleeve 24.
  • a potting compound (not shown), in particular an epoxy resin, can be provided for fixing the magnets or for sealing.
  • Fig.7 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a third embodiment.
  • the respective pocket cooling channel 15 is formed in a recess 16 of one of the magnets 9 or between two recesses 16 of two magnets 9
  • Fig. 8 shows a rotor of an electrical machine with an alternative series connection of the pocket cooling channels according to the invention.
  • the second connecting channels 16.2 are each fluidly connected to one of the pocket channel outlets 15a of the first group 14.1 of pocket cooling channels 15.
  • the second connecting channel 16.2 can connect pocket cooling channels 15 located within the same rotor pole 6 to one another.
  • Fig. 9 shows a partial view of a section through a cover plate of the rotor along a line IX-IX in Fig. 2 for the first exemplary embodiment of the second embodiment according to Fig. 6.
  • each pocket channel outlet 15a is fluidly connected to a collecting channel 27 in one of the two cover plates 25.1, 25.2, the collecting channels 27 of the cover plates 25.1, 25.2 each having outlet openings 28 which lie on an end face or on an outer circumference of the respective cover plate 25.1, 25.2 can or open into a return section of the wave cooling channel 13.
  • Several collecting channels 27 can be formed in the cover disks 25.1, 25.2.
  • Each collecting channel 27 can be fluidly connected to a plurality of pocket channel outlets 15a, in particular a rotor pole 6, whose pocket cooling channels 15 have a different radial position with respect to the rotor axis 2, with the collecting channels 27 of the cover disks 25.1, 25.2 coming from the respective pocket channel outlet 15a, starting from the outlet openings 28, extend radially inwards with respect to the rotor axis 2.
  • Fig.10 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a second exemplary embodiment of the second embodiment.
  • the second exemplary embodiment of the second embodiment according to FIG. 10 differs from the first exemplary embodiment according to FIG. 6 only in that two magnetic layers 8 with pocket bodies 23 according to the invention are provided.
  • Fig. 11 shows a sectional view of the rotor according to Fig. 10.
  • the rotor sleeve 24 can extend in the axial direction with respect to the rotor axis 2 beyond the rotor body 4 to annularly enclose the two cover disks 25.1, 25.2 of the rotor 1 arranged on the end face, each in a joining area 24.1.
  • a joining connection is provided between the respective joining area 24.1 of the rotor sleeve 24 and the respective cover plate 25.1, 25.2, which can in particular be designed to be liquid-tight.
  • the collecting channels 27 of the cover disks 25.1, 25.2 run from the respective pocket channel outlet 15a towards the outlet openings 28 in a radially inward direction with respect to the rotor axis 2.
  • Fig. 12 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fourth embodiment of the first embodiment.
  • the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without a bridge.
  • a single pocket cooling channel 15 is formed in the central area 11 by a hollow central area 11 outside the filler 17 by filling the magnetic pocket 10 with the filler 17 via a sprue outside the central area 11, for example in at least one of the edge areas 12, and the central area 11 completely is kept free of filler 17, for example by means of a subsequently removable demoulding tool or by filling it with filler without pressure.
  • the central area 11 of the magnetic pocket 10 is, for example, triangular or trapezoidal shaped.
  • the narrow side 9s of the respective magnet 9 facing the central region 11 remains free of filler 17, for example, due to a seal on the rotor body 4 or on the demoulding tool.
  • the respective magnetic pocket 0 can have a recess on an inner side which faces a broad side of the respective magnet 9 , which is provided to improve ventilation when filling the filler 17 and is designed in particular near a positioning lug for positioning the magnet 9.
  • Fig. 13 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fifth embodiment of the first embodiment.
  • the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without a bridge.
  • a single pocket cooling channel 15 is formed in the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 by filling the magnetic pocket 10 with the filler 17 via a sprue outside the central region 11, for example in at least one of the edge regions 12, and by means of a subsequently removable demoulding tool a partial cross section that is smaller than the cross section of the central region 11, is kept free of filler 17.
  • the pocket cooling channel 15 formed thereby is surrounded by filler 17 and sealed by the filler 17.
  • the central area 11 of the magnetic pocket 10 is, for example, triangular or trapezoidal.

Abstract

The invention relates to a rotor of an electric machine, in particular a permanent magnet synchronous motor, comprising a rotor shaft (3) that can rotate about a rotor axis (2) and a rotor body (4) arranged on the rotor shaft (3) and, in particular, in the form of a rotor lamination stack with a plurality of laminations (5), wherein a shaft-cooling channel (13) runs in the rotor shaft (3) and wherein the rotor body (4) has multiple rotor poles (6) with a respective pole centre (7), wherein a respective at least one V-shaped, C-shaped or arched magnet pocket (10) with multiple magnets (9), in particular permanent magnets, is provided in multiple rotor poles, wherein the respective magnet pocket (10) has a magnet-free central region (11) between two magnets (9) and two magnet-free edge regions (12) on narrow sides (9s) of the magnets (9) facing away from the central region (11), characterised in that at least one pocket-cooling channel (15) is formed in the respective magnet pocket (10), which is fluidically connected to the shaft-cooling channel (13) and provided for cooling at least one magnet (9) in the magnet pocket (10).

Description

Beschreibung Description
Titel title
Rotor einer elektrischen Maschine Rotor of an electric machine
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einem Rotor einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. The invention is based on a rotor of an electrical machine according to the preamble of the main claim.
Es ist schon ein Rotor einer elektrischen Maschine aus der WO21225902 A1 bekannt, mit einer um eine Rotorachse drehbaren Rotorwelle und einem auf der Rotorwelle angeordneten Rotorkörper, der insbesondere als Rotorblechpaket umfassend eine Vielzahl von Blechlamellen ausgebildet ist, wobei in der Rotorwelle ein Wellenkühlkanal verläuft und wobei der Rotorkörper mehrere Rotorpole mit jeweils einer Polmitte aufweist, wobei in mehreren der Rotorpole jeweils zumindest eine V- förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche mit mehreren Magneten vorgesehen ist, wobei die jeweilige Magnettasche zwischen zwei Magneten einen magnetfreien Zentralbereich und auf dem Zentralbereich abgewandten Schmalseiten der Magnete zwei magnetfreie Randbereiche aufweist. A rotor of an electrical machine is already known from WO21225902 A1, with a rotor shaft rotatable about a rotor axis and a rotor body arranged on the rotor shaft, which is designed in particular as a rotor laminated core comprising a plurality of sheet metal fins, a shaft cooling channel running in the rotor shaft and where the rotor body has a plurality of rotor poles, each with a pole center, with at least one V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket with several magnets being provided in several of the rotor poles, the respective magnetic pocket having a magnet-free central area between two magnets and narrow sides facing away from the central area the magnets have two magnet-free edge areas.
Der Rotor wird durch Luft gekühlt, die durch Axialkanäle des Rotors geleitet wird. The rotor is cooled by air passed through axial channels of the rotor.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Der erfindungsgemäße Rotor einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Kühlung des Rotors verbessert wird, indem im Rotor eine direkte Ölkühlung der Magnete vorgesehen ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in der jeweiligen Magnettasche zumindest ein Taschenkühlkanal ausgebildet ist, der mit dem Wellenkühlkanal strömungsverbunden und zur Kühlung zumindest eines Magneten der Magnettasche vorgesehen ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rotors einer elektrischen Maschine möglich. The rotor according to the invention of an electrical machine with the characterizing features of the main claim has the advantage that the cooling of the rotor is improved by providing direct oil cooling of the magnets in the rotor. This is achieved according to the invention by forming at least one pocket cooling channel in the respective magnetic pocket, which is fluidly connected to the shaft cooling channel and is provided for cooling at least one magnet of the magnetic pocket. The measures listed in the subclaims make advantageous developments and improvements of the rotor of an electrical machine specified in the main claim possible.
Der jeweilige Taschenkühlkanal kann nach einer ersten und zweiten Ausführungsform in dem Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche oder in einem der Randbereiche der jeweiligen Magnettasche oder nach einer dritten Ausführungsform in einer Aussparung eines der Magnete oder zwischen zwei Aussparungen zweier Magnete ausgebildet sein. According to a first and second embodiment, the respective pocket cooling channel can be formed in the central region of the respective magnetic pocket or in one of the edge regions of the respective magnetic pocket or, according to a third embodiment, in a recess in one of the magnets or between two recesses in two magnets.
Nach einer vorteilhaften ersten Ausführungsform kann die jeweilige Magnettasche zur Befestigung der Magnete mit einem aushärtbaren Füllstoff, insbesondere einer Vergussmasse oder einem Moldmaterial, ausgefüllt sein, wobei der jeweilige Taschenkühlkanal ein Hohlraum ist, der im Füllstoff oder am Rand des Füllstoffes gebildet oder außerhalb von Füllstoff unmittelbar durch Wandungen der jeweiligen Magnettasche begrenzt ist. Auf diese Weise wird weniger Füllstoff benötigt. Außerdem kann der Füllstoff zum Befestigen der Magnete und zum Einbetten bzw. Ausbilden des jeweiligen Taschenkühlkanals verwendet werden. Der jeweilige Taschenkühlkanal wird weiterhin unmittelbar an oder nahe einer der Schmalseiten des jeweiligen Magneten gebildet, so dass die Kühlung des Magneten noch weiter verbessert wird. According to an advantageous first embodiment, the respective magnetic pocket for fastening the magnets can be filled with a curable filler, in particular a casting compound or a molding material, the respective pocket cooling channel being a cavity which is formed in the filler or on the edge of the filler or directly outside of the filler is limited by the walls of the respective magnetic pocket. This way less filler is needed. In addition, the filler can be used to attach the magnets and to embed or form the respective pocket cooling channel. The respective pocket cooling channel is further formed directly on or near one of the narrow sides of the respective magnet, so that the cooling of the magnet is further improved.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal durch nachträgliches Entformen eines insbesondere konusförmigen Entformwerkzeuges aus der jeweiligen Magnettasche, insbesondere aus dem Füllstoff der jeweiligen Magnettasche, gebildet sein. Auf diese Weise wird der der jeweilige Taschenkühlkanal ohne zusätzliche Bauteile im Füllstoff oder am Rand des Füllstoffes der jeweiligen Magnettasche ausgeformt. According to a first exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel can be formed by subsequent demoulding of a particularly conical demoulding tool from the respective magnetic pocket, in particular from the filler of the respective magnetic pocket. In this way, the respective pocket cooling channel is formed without additional components in the filler or on the edge of the filler of the respective magnetic pocket.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal durch ein im Füllstoff eingebettetes separates Kühlrohr gebildet sein. Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere sehr lange und dünne Kühlkanäle zu erstellen, die ansonsten an einem filigranen Werkzeug scheitern würden. According to a second exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel can be formed by a separate cooling tube embedded in the filler. In this way, it is possible to create particularly long and thin cooling channels that would otherwise fail due to a delicate tool.
Nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform kann der jeweilige Taschenkühlkanal zwischen einer der Schmalseiten des jeweiligen Magneten und einer an der Schmalseite des Magneten anliegenden und im Füllstoff eingebetteten Rohrhalbschale gebildet sein. Auf diese Weise ist der Taschenkühlkanal unmittelbar am Magneten gebildet, so dass eine sehr gute Kühlung des Magneten erreicht ist. According to a third exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel can be between one of the narrow sides of the respective magnet and a tube half-shell resting on the narrow side of the magnet and embedded in the filler. In this way, the pocket cooling channel is formed directly on the magnet, so that very good cooling of the magnet is achieved.
Vorteilhaft ist, wenn zwei Rohrhalbschalen an gegenüberliegenden Schmalseiten des jeweiligen Magneten vorgesehen sind, wobei der Magnet und die beiden Rohrhalbschalen von einer Ummantelung umschlossen sind zur Bildung einer Magneteinheit. Auf diese Weise werden zwei Taschenkühlkanäle unmittelbar an beiden Schmalseiten des jeweiligen Magneten gebildet, so dass die Kühlung des Magneten noch weiter verbessert wird und von beiden Schmalseiten gleichmäßig erfolgt. It is advantageous if two tube half-shells are provided on opposite narrow sides of the respective magnet, the magnet and the two tube half-shells being enclosed by a casing to form a magnet unit. In this way, two pocket cooling channels are formed directly on both narrow sides of the respective magnet, so that the cooling of the magnet is further improved and occurs evenly from both narrow sides.
Nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal durch einen Hohlraum im Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche gebildet, wobei der Hohlraum unmittelbar durch Wandungen der jeweiligen Magnettasche begrenzt ist. Der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche ist dabei brückensteglos ausgeführt. Der auf diese Weise gebildete Taschenkühlkanal muss zusätzlich noch gegenüber dem Rotorblechpaket abgedichtet werden. According to a fourth exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel is formed by a cavity in the central region of the respective magnetic pocket, the cavity being delimited directly by walls of the respective magnetic pocket. The central area of the respective magnetic pocket is designed without bridges. The pocket cooling channel formed in this way must also be sealed from the rotor laminated core.
Nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal durch einen Hohlraum im Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche gebildet, wobei der Hohlraum in dem im Zentralbereich vorgesehenen Füllstoff ausgeführt ist. Der auf diese Weise gebildete Taschenkühlkanal ist von dem Füllstoff umschlossen und dadurch gegenüber dem Rotorblechpaket abgedichtet. According to a fifth exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel is formed by a cavity in the central region of the respective magnetic pocket, the cavity being designed in the filler provided in the central region. The pocket cooling channel formed in this way is surrounded by the filler and is thereby sealed from the rotor laminated core.
Nach der ersten Ausführungsform kann der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche einen Brückensteg aufweisen oder brückensteglos ausgebildet sein. Wenn ein Brückensteg vorhanden ist, ist die jeweilige V-förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche durch zwei Magnettaschen gebildet, die durch den Brückensteg voneinander getrennt sind und zusammen eine V-förmige Magnetlage bilden. According to the first embodiment, the central area of the respective magnetic pocket can have a bridge or be designed without a bridge. If a bridge web is present, the respective V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket is formed by two magnetic pockets which are separated from one another by the bridge web and together form a V-shaped magnetic layer.
Wenn ein Brückensteg vorhanden ist, ist ein im Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal seitlich vom Brückensteg angeordnet. Wenn kein Brückensteg vorhanden ist, kann ein im brückensteglosen Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal polmittig angeordnet werden. Ein brückenstegloser Zentralbereich verringert den Streufluss im Rotor deutlich und ermöglicht einen sehr großen Kühlkanal, der einen geringeren Druckabfall hat als ein durch den Brückensteg geteilter 2 teiliger Kühlkanal. If a bridge web is present, a pocket cooling channel formed in the central area is arranged to the side of the bridge web. If there is no bridge web, a pocket cooling channel formed in the central area without a bridge web can be arranged in the center of the pole. A central area without a bridge web significantly reduces the leakage flux in the rotor and enables a very large one Cooling channel that has a lower pressure drop than a 2-part cooling channel divided by the bridge web.
Nach einer zweiten Ausführungsform ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Zentralbereich der jeweiligen Magnettasche jeweils brückensteglos ausgebildet und ein im Zentralbereich gebildeter Taschenkühlkanal durch einen hohlen Zentralbereich und ein im Randbereich gebildeter Taschenkühlkanal durch einen hohlen Randbereich gebildet ist. Auf diese Weise können die Taschenkühlkanäle ohne einen aushärtbaren Füllstoff gebildet werden, wodurch die Herstellungskosten verringert werden. According to a second embodiment, it is advantageously provided that the central region of the respective magnetic pocket is designed without bridges and a pocket cooling channel formed in the central region is formed by a hollow central region and a pocket cooling channel formed in the edge region is formed by a hollow edge region. In this way, the pocket cooling channels can be formed without a curable filler, thereby reducing manufacturing costs.
Außerdem wird der thermische Widerstand reduziert, da der aushärtbare Füllstoff meist eine vergleichsweise geringe Wärmeleitung aufweist. In addition, the thermal resistance is reduced because the curable filler usually has a comparatively low heat conduction.
Besonders vorteilhaft ist, wenn in dem hohlen Zentralbereich und/oder in den hohlen Randbereichen der jeweiligen Magnettasche jeweils ein magnetisch nicht-leitender stabförmiger Taschenkörper, insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer, zur Querschnittsverengung des im Zentralbereich oder im Randbereich gebildeten Taschenkühlkanals angeordnet ist. Auf diese Weise kann im jeweiligen Taschenkühlkanal eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, insbesondere zur Erzielung einer turbulenten Strömung, und somit eine bessere Kühlung der Magnete des Rotors erreicht werden. Außerdem können keine Streuflüsse über den magnetisch nichtleitenden Taschenkörper fließen. It is particularly advantageous if a magnetically non-conductive rod-shaped pocket body, in particular made of a plastic or an elastomer, is arranged in the hollow central region and/or in the hollow edge regions of the respective magnetic pocket in order to narrow the cross-section of the pocket cooling channel formed in the central region or in the edge region. In this way, a high flow velocity can be achieved in the respective pocket cooling channel, in particular to achieve a turbulent flow, and thus better cooling of the magnets of the rotor. In addition, no stray fluxes can flow across the magnetically non-conductive bag body.
Nach einer vorteilhaften Ausführung kann der jeweilige Taschenkörper als Rundstab oder Eckstab, insbesondere aus Vollmaterial, ausgebildet und insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer hergestellt sein. Der jeweilige Taschenkörper ist derart ausgebildet, dass er in der jeweiligen Magnettasche an dem jeweiligen Polaußensegment und dem jeweiligen Polinnensegment anliegt, insbesondere zwischen den beiden Polsegmenten eingeklemmt ist. According to an advantageous embodiment, the respective pocket body can be designed as a round bar or corner bar, in particular made of solid material, and in particular made of a plastic or an elastomer. The respective pocket body is designed in such a way that it rests in the respective magnetic pocket on the respective outer pole segment and the respective inner pole segment, in particular is clamped between the two pole segments.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der Rotorkörper von einer Rotorhülse, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, insbesondere zur Vorspannung von Polaußensegmenten des Rotorkörpers gegen die Magnete der jeweiligen Magnettasche. Auf diese Weise werden im Fall der zweiten Ausführungsform die Polaußensegmente über die Magnete und über die Taschenkörper jeweils gegen eines der Polinnensegmente verspannt. Der jeweilige Taschenkörper weist dazu beispielsweise eine geringere Steifigkeit auf als die Magnete. Dadurch ist sichergestellt, dass die Magnete der jeweiligen Magnettasche eingeklemmt und somit fixiert werden. It is also advantageous if the rotor body is enclosed by a rotor sleeve, in particular a fiber composite sleeve, in particular for pretensioning pole outer segments of the rotor body against the magnets of the respective magnet pocket. In this way, in the case of the second embodiment, the outer pole segments are clamped against one of the inner pole segments via the magnets and the pocket bodies. For this purpose, the respective bag body has, for example, a lower rigidity than the magnets. This is what it is ensures that the magnets of the respective magnetic pocket are clamped and thus fixed.
Des weiteren vorteilhaft ist, wenn sich die Rotorhülse in axialer Richtung über den Rotorkörper hinaus erstreckt zum ringförmigen Umschließen von zwei stirnseitig angeordneten Deckscheiben des Rotors jeweils in einem Fügebereich. Die jeweilige Deckscheibe schließt sich dann bündig an den Außendurchmesser des Rotorkörpers an und der Fügebereich der Deckscheiben wird von der Rotorhülse überdeckt, so dass die Deckscheiben und somit der Kühlkreislauf im Rotor nach außen hin abgedichtet werden. It is also advantageous if the rotor sleeve extends in the axial direction beyond the rotor body to annularly enclose two cover disks of the rotor arranged on the end face, each in a joining area. The respective cover disk then connects flush with the outer diameter of the rotor body and the joining area of the cover disks is covered by the rotor sleeve, so that the cover disks and thus the cooling circuit in the rotor are sealed from the outside.
Auch vorteilhaft ist, wenn jeder Taschenkühlkanal einen Taschenkanaleinlass zum Zuführen von Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal und einen Taschenkanalauslass zum Abführen des Kühlfluids aufweist, wobei die Taschenkanaleinlässe einer ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen an einer der beiden Stirnseiten und die Taschenkanaleinlässe einer zweiten Gruppe von Taschenkühlkanälen an der anderen Stirnseite des Rotors ausgebildet sind zur Erzeugung einer entgegengesetzten Durchströmung der Taschenkühlkanäle in den beiden Gruppen von Taschenkühlkanälen. Nach einer ersten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe von Taschenkühlkanälen beispielsweise in einer ersten Gruppe von Rotorpolen und die zweite Gruppe von Taschenkühlkanälen beispielsweise in einer zweiten Gruppe von Rotorpolen angeordnet sein. Nach einer alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe von Taschenkühlkanälen durch die in den Zentralbereichen liegenden Taschenkühlkanäle und die zweite Gruppe von Taschenkühlkanälen durch die in den Randbereichen liegenden Taschenkühlkanäle gebildet sein. Auf diese Weise werden die Taschenkühlkanäle im Betrieb des Rotors in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Beispielsweise umfassen die erste Gruppe und die zweite Gruppe die gleiche Anzahl von Taschenkühlkanälen oder in Summe einen gleichen Strömungsquerschnitt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Kühlung des Rotors, insbesondere in axialer Richtung gesehen. It is also advantageous if each pocket cooling channel has a pocket channel inlet for supplying cooling fluid from the shaft cooling channel and a pocket channel outlet for discharging the cooling fluid, the pocket channel inlets of a first group of pocket cooling channels on one of the two end faces and the pocket channel inlets of a second group of pocket cooling channels on the other end side of the rotor are designed to generate an opposite flow through the pocket cooling channels in the two groups of pocket cooling channels. According to a first grouping variant, the first group of pocket cooling channels can be arranged, for example, in a first group of rotor poles and the second group of pocket cooling channels can be arranged, for example, in a second group of rotor poles. According to an alternative second grouping variant, the first group of pocket cooling channels can be formed by the pocket cooling channels located in the central regions and the second group of pocket cooling channels can be formed by the pocket cooling channels located in the edge regions. In this way, the pocket cooling channels are flowed through in the opposite direction when the rotor is in operation. For example, the first group and the second group include the same number of pocket cooling channels or a total of the same flow cross section. This results in uniform cooling of the rotor, especially when viewed in the axial direction.
Der Rotorkörper weist an beiden Stirnseiten jeweils eine Deckscheibe auf. In der ersten Deckscheibe sind erste Verbindungskanäle zu den Taschenkanaleinlässen der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen und in der zweiten Deckscheibe zweite Verbindungskanäle zu den Taschenkanaleinlässen der zweiten Gruppe von Taschenkühlkanälen ausgebildet. Nach einer ersten Verschaltungsvariante sind die ersten und zweiten Verbindungskanäle der beiden Deckscheiben jeweils mit dem Wellenkühlkanal strömungsverbunden sind. Auf diese Weise wird eine Parallelschaltung aller Taschenkühlkanäle des Rotors erreicht The rotor body has a cover plate on both end faces. First connecting channels to the pocket channel inlets of the first group of pocket cooling channels are formed in the first cover plate and second connecting channels to the pocket channel inlets of the second group of pocket cooling channels are formed in the second cover plate. According to a first connection variant, the first and second connecting channels of the two cover disks are each fluidly connected to the wave cooling channel. In this way, all pocket cooling channels of the rotor are connected in parallel
Nach einer zweiten Verschaltungsvariante sind die ersten Verbindungskanäle mit dem Wellenkühlkanal und die zweiten Verbindungskanäle mit den Taschenkanalauslässen der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen strömungsverbunden. Insbesondere sind die zweiten Verbindungskanäle jeweils mit zumindest einem der Taschenkanalauslässe der ersten Gruppe von Taschenkühlkanälen strömungsverbunden. Nach der alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann der zweite Verbindungskanal jeweils innerhalb desselben Rotorpols liegende Taschenkühlkanäle miteinander verbinden. Auf diese Weise wird eine Reihenschaltung der Taschenkühlkanäle der ersten Gruppe mit den Taschenkühlkanälen der zweiten Gruppe erreicht. According to a second connection variant, the first connecting channels are fluidly connected to the wave cooling channel and the second connecting channels are fluidly connected to the pocket channel outlets of the first group of pocket cooling channels. In particular, the second connecting channels are each fluidly connected to at least one of the pocket channel outlets of the first group of pocket cooling channels. According to the alternative second grouping variant, the second connecting channel can connect pocket cooling channels located within the same rotor pole to one another. In this way, a series connection of the pocket cooling channels of the first group with the pocket cooling channels of the second group is achieved.
Außerdem vorteilhaft ist, wenn die Taschenkanalauslässe jeweils mit einem Auslasskanal in einer der beiden Deckscheiben strömungsverbunden sind, wobei die Auslasskanäle der Deckscheiben jeweils Auslassöffnungen zur Kühlung eines der Wickelköpfe eines Stators aufweisen, wobei die Auslassöffnungen insbesondere an einer Stirnseite oder an einem Außenumfang der jeweiligen Deckscheibe liegen, oder in einen Rücklaufabschnitt des Wellenkühlkanals münden. Auf diese Weise wird ein Kühlkreislauf gebildet. It is also advantageous if the pocket channel outlets are each fluidly connected to an outlet channel in one of the two cover disks, the outlet channels of the cover disks each having outlet openings for cooling one of the winding heads of a stator, the outlet openings being located in particular on an end face or on an outer circumference of the respective cover disk , or flow into a return section of the wave cooling channel. In this way a cooling circuit is formed.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn jeder Sammelkanal mit mehreren Taschenkanalauslässen, insbesondere eines Rotorpols, strömungsverbunden ist, deren Taschenkühlkanäle eine unterschiedliche radiale Lage aufweisen, wobei die Sammelkanäle der Deckscheiben vom jeweiligen Taschenkanalauslass ausgehend zu den Auslassöffnungen hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse verlaufen. Auf diese Weise wird aufgrund eines statischen Druckrückgewinns eine gleichmäßige Durchströmung der Taschenkühlkanäle erreicht, die an denselben Sammelkanal angeschlossen sind. In addition, it is advantageous if each collecting channel is fluidly connected to a plurality of pocket channel outlets, in particular a rotor pole, the pocket cooling channels of which have a different radial position, the collecting channels of the cover disks extending from the respective pocket channel outlet towards the outlet openings in a radially inward direction with respect to the rotor axis. In this way, a uniform flow through the pocket cooling channels, which are connected to the same collecting channel, is achieved due to static pressure recovery.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Rotor. Zeichnung The invention further relates to an electrical machine with a rotor according to the invention. drawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert Exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description
Es zeigen: Show it:
Fig.1 einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Parallelschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle, 1 shows a rotor of an electrical machine with a parallel connection of the pocket cooling channels according to the invention,
Fig.2 eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.1 entlang der Linie ll-ll in Fig.1 ,Fig. 2 is a sectional view of the rotor according to Fig. 1 along line II-II in Fig. 1,
Fig.3 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform, 3 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a first exemplary embodiment of a first embodiment,
Fig.4 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform, 4 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a second exemplary embodiment of the first embodiment,
Fig.5 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform, 5 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a third exemplary embodiment of the first embodiment,
Fig.6 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer zweiten Ausführungsform, 6 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a first exemplary embodiment of a second embodiment,
Fig.7 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einer dritten Ausführungsform, 7 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a third embodiment,
Fig.8 einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Reihenschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle, 8 shows a rotor of an electrical machine with a series connection of the pocket cooling channels according to the invention,
Fig.9 eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Deckscheibe des Rotors entlang einer Linie IX-IX in Fig.2 für das erste Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.6, 9 is a partial view of a section through a cover plate of the rotor along a line IX-IX in FIG. 2 for the first exemplary embodiment of the second embodiment according to FIG. 6,
Fig.10 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform, 10 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a second exemplary embodiment of the second embodiment,
Fig.11 eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.10, Fig. 11 is a sectional view of the rotor according to Fig. 10,
Fig.12 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform und 12 shows one of the rotor poles of the rotor according to FIG. 1 according to a fourth exemplary embodiment of the first embodiment and
Fig.13 einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 13 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fifth embodiment of the first embodiment. Description of the exemplary embodiments
Fig.1 zeigt einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer Parallelschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle. Fig.1 shows a rotor of an electrical machine with a parallel connection of the pocket cooling channels according to the invention.
Der Rotor 1 einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, umfasst eine um eine Rotorachse 2 drehbare Rotorwelle 3 und einen auf der Rotorwelle 3 angeordneten Rotorkörper 4. Der Rotorkörper 4 ist beispielsweise als Rotorblechpaket umfassend eine Vielzahl von Blechlamellen 5 ausgebildet The rotor 1 of an electrical machine, in particular a permanent magnet synchronous machine, comprises a rotor shaft 3 which can be rotated about a rotor axis 2 and a rotor body 4 arranged on the rotor shaft 3. The rotor body 4 is designed, for example, as a rotor laminated core comprising a plurality of laminated metal lamellas 5
In der Rotorwelle 3 verläuft ein Wellenkühlkanal 13. Der Rotorkörper 4 weist mehrere Rotorpole 6 mit jeweils einer Polmitte 7 auf. A shaft cooling channel 13 runs in the rotor shaft 3. The rotor body 4 has a plurality of rotor poles 6, each with a pole center 7.
In mehreren der Rotorpole 6, beispielsweise in jedem Rotorpol 6, ist jeweils zumindest eine V-förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche 10 zum Aufnehmen von mehreren Magneten 9, insbesondere Permanentmagneten, vorgesehen. In several of the rotor poles 6, for example in each rotor pole 6, at least one V-shaped, C-shaped or arc-shaped magnetic pocket 10 is provided for accommodating several magnets 9, in particular permanent magnets.
In der jeweiligen Magnettasche 10 ist eine Magnetlage 8 von mehreren Magneten 9 gebildet. Beispielsweise umfasst die Magnetlage 8 jeweils zwei Magnete 9, die nach Fig.1 beispielsweise V-förmig angeordnet sind. Die Magnetlage 8 ist beispielsweise symmetrisch zur jeweiligen Polmitte 7 angeordnet. Der jeweilige Rotorpol 6 wird durch die jeweilige Magnetlage 8 in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 in ein Polinnensegment 6i und ein Polaußensegment 6a unterteilt. In the respective magnetic pocket 10, a magnetic layer 8 is formed by several magnets 9. For example, the magnetic layer 8 each comprises two magnets 9, which are arranged in a V-shape, for example, according to FIG. The magnetic layer 8 is, for example, arranged symmetrically to the respective pole center 7. The respective rotor pole 6 is divided by the respective magnetic layer 8 in the radial direction with respect to the rotor axis 2 into an inner pole segment 6i and an outer pole segment 6a.
Die jeweilige Magnettasche 10 kann auch eine Magnetlage 8 sein, die zwei Magnettaschen umfasst, die durch einen Brückensteg voneinander getrennt sind. The respective magnetic pocket 10 can also be a magnetic layer 8, which comprises two magnetic pockets that are separated from one another by a bridge.
Die jeweilige Magnettasche 10 weist zwischen zwei Magneten 9 einen magnetfreien Zentralbereich 11 und auf dem Zentralbereich 11 abgewandten Schmalseiten 9s der Magnete 9 zwei magnetfreie Randbereiche 12 auf. Der Zentralbereich 11 ist jeweils im Bereich der Polmitte 7 gebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen zwei der Polmitte 7 zugewandten Schmalseiten 9s zweier Magnete 9 der Magnettasche 10. Die Magnetlage 8 umfasst zwei unter einem Winkel angestellte Schenkel, wobei die Randbereiche 12 an den einander abgewandten Schenkelenden der Magnetlage 8 vorgesehen sind, insbesondere an oder nahe den Schmalseiten 9s, die dem Zentralbereich 11 abgewandt sind. Der jeweilige Randbereich 12 der jeweiligen Magnettasche 10 kann zum Außenumfang des Rotorkörpers 4 hin einen Brückensteg aufweisen oder brückensteglos ausgeführt sein. The respective magnetic pocket 10 has a magnet-free central region 11 between two magnets 9 and two magnet-free edge regions 12 on the narrow sides 9s of the magnets 9 facing away from the central region 11. The central area 11 is formed in the area of the pole center 7 and extends in the circumferential direction between two narrow sides 9s of two magnets 9 of the magnetic pocket 10 facing the pole center 7. The magnetic layer 8 comprises two legs set at an angle, with the edge areas 12 facing away from one another Leg ends of the magnetic layer 8 are provided, in particular on or near the narrow sides 9s, which face away from the central region 11. The respective edge area 12 of the respective Magnetic pocket 10 can have a bridge towards the outer circumference of the rotor body 4 or can be designed without a bridge.
Fig.2 zeigt eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.1 entlang der Linie ll-ll in Fig.1 . Fig.2 shows a sectional view of the rotor according to Fig.1 along line II-II in Fig.1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der jeweiligen Magnettasche 10 zumindest ein Taschenkühlkanal 15 ausgebildet ist, der mit dem Wellenkühlkanal 13 strömungsverbunden und zur Kühlung zumindest eines Magneten 9 der Magnettasche 10 vorgesehen ist. Beispielsweise können in der jeweiligen Magnettasche 10 auch mehrere Taschenkühlkanäle 15 ausgeführt sein. According to the invention, at least one pocket cooling channel 15 is formed in the respective magnetic pocket 10, which is fluidly connected to the shaft cooling channel 13 and is provided for cooling at least one magnet 9 of the magnetic pocket 10. For example, several pocket cooling channels 15 can also be designed in the respective magnetic pocket 10.
Der jeweilige Taschenkühlkanal 15 kann nach der ersten und zweiten Ausführungsform in dem Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 oder in einem der Randbereiche 12 der jeweiligen Magnettasche 10 ausgebildet sein. According to the first and second embodiments, the respective pocket cooling channel 15 can be formed in the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 or in one of the edge regions 12 of the respective magnetic pocket 10.
Nach der ersten und zweiten Ausführungsform kann der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 einen Brückensteg 22 zur Verbindung von Polaußensegment 6a und Polinnensegment 6i aufweisen oder brückensteglos ausgebildet sein. According to the first and second embodiments, the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 can have a bridge web 22 for connecting the outer pole segment 6a and the inner pole segment 6i or can be designed without a bridge web.
Jeder Taschenkühlkanal 15 weist einen Taschenkanaleinlass 15e zum Zuführen von Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal 13 und einen Taschenkanalauslass 15a zum Abführen des Kühlfluids auf. Dabei können die Taschenkanaleinlässe 15e einer ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 an einer der beiden Stirnseiten und die Taschenkanaleinlässe 15e einer zweiten Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 an der anderen Stirnseite des Rotors 1 ausgebildet sein zur Erzeugung einer entgegengesetzten Durchströmung der Taschenkühlkanäle 15 in den beiden Gruppen 14.1 ,14.2 von Taschenkühlkanälen 15. Nach der ersten Gruppierungsvariante kann die erste Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 insbesondere in einer ersten Gruppe von Rotorpolen 6 und die zweite Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 insbesondere in einer zweiten Gruppe von Rotorpolen 6 angeordnet sein. Die erste Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 ist beispielsweise durch die Taschenkühlkanäle 15 jedes in Umfangsrichtung gesehen zweiten Rotorpols 6 gebildet. Die zweite Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 ist beispielsweise durch die Taschenkühlkanäle 15 jedes in Umfangsrichtung gesehen übrigen zweiten Rotorpols 6 gebildet. Der Rotorkörper 4 hat bei allen Ausführungsformen an beiden Stirnseiten jeweils eine Deckscheibe 25, wobei in der ersten Deckscheibe 25.1 erste Verbindungskanäle 26.1 zu den Taschenkanaleinlässen 15e der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 und in der zweiten Deckscheibe 25.2 zweite Verbindungskanäle 26.2 zu den Taschenkanaleinlässen 15e der zweiten Gruppe 14.2 von Taschenkühlkanälen 15 ausgebildet sind. Die ersten und zweiten Verbindungskanäle 26.1 ,26.2 der beiden Deckscheiben 25 sind mit dem Wellenkühlkanal 13 strömungsverbunden, so dass eine Parallelschaltung aller Taschenkühlkanäle 15 erreicht wird. Each pocket cooling channel 15 has a pocket channel inlet 15e for supplying cooling fluid from the shaft cooling channel 13 and a pocket channel outlet 15a for discharging the cooling fluid. The pocket channel inlets 15e of a first group 14.1 of pocket cooling channels 15 can be designed on one of the two end faces and the pocket channel inlets 15e of a second group 14.2 of pocket cooling channels 15 can be designed on the other end face of the rotor 1 to generate an opposite flow through the pocket cooling channels 15 in the two groups 14.1 ,14.2 of pocket cooling channels 15. According to the first grouping variant, the first group 14.1 of pocket cooling channels 15 can be arranged in particular in a first group of rotor poles 6 and the second group 14.2 of pocket cooling channels 15 can be arranged in particular in a second group of rotor poles 6. The first group 14.1 of pocket cooling channels 15 is formed, for example, by the pocket cooling channels 15 of each second rotor pole 6 viewed in the circumferential direction. The second group 14.2 of pocket cooling channels 15 is formed, for example, by the pocket cooling channels 15 of each remaining second rotor pole 6, viewed in the circumferential direction. In all embodiments, the rotor body 4 has a cover plate 25 on both end faces, with first connecting channels 26.1 in the first cover plate 25.1 to the pocket channel inlets 15e of the first group 14.1 of pocket cooling channels 15 and in the second cover plate 25.2 second connecting channels 26.2 to the pocket channel inlets 15e of the second Group 14.2 of pocket cooling channels 15 are formed. The first and second connecting channels 26.1, 26.2 of the two cover disks 25 are fluidly connected to the shaft cooling channel 13, so that all pocket cooling channels 15 are connected in parallel.
Jeder Verbindungskanal 26.1 kann jeweils in mehrere Taschenkanaleinlässe 15e münden und somit als Verteilerkanal fungieren. Each connecting channel 26.1 can each open into several pocket channel inlets 15e and thus function as a distribution channel.
Die Deckscheiben 25.1 ,25.2 sind in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 beispielsweise bündig mit dem Rotorkörper 4 ausgeführt. The cover disks 25.1, 25.2 are designed, for example, flush with the rotor body 4 in the radial direction with respect to the rotor axis 2.
Fig.3 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Fig.3 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a first exemplary embodiment of the first embodiment.
Nach der ersten Ausführungsform ist die jeweilige Magnettasche 10 zur Befestigung der Magnete 9 mit einem aushärtbaren Füllstoff 17, insbesondere einer Vergussmasse oder einem Moldmaterial, ausgefüllt, wobei der jeweilige Taschenkühlkanal 15 ein Hohlraum ist, der im Füllstoff 17 eingebettet oder zwischen einem Rand der jeweiligen Magnettasche 10 und einem Rand des Füllstoffes 17 ausgebildet ist. According to the first embodiment, the respective magnetic pocket 10 for fastening the magnets 9 is filled with a curable filler 17, in particular a casting compound or a molding material, the respective pocket cooling channel 15 being a cavity which is embedded in the filler 17 or between an edge of the respective magnetic pocket 10 and an edge of the filler 17 is formed.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform in Fig.3 ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 durch nachträgliches Entformen oder Herausziehen eines beispielsweise konusförmigen Entformwerkzeuges aus der jeweiligen Magnettasche 10, insbesondere aus dem Füllstoff 17 der jeweiligen Magnettasche 10, gebildet. Gemäß Fig.3 sind im Zentralbereich 11 beispielsweise zwei Taschenkühlkanäle 15 und in den beiden Randbereichen 12 jeweils ein Taschenkühlkanal 15 ausgeführt. Statt der zwei Taschenkühlkanäle 15 im Zentralbereich 11 kann auch nur ein Taschenkühlkanal 15 im Zentralbereich 11 ausgebildet sein. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die vier Taschenkühlkanäle 15 vorgesehen sein, beispielsweise nur im Zentralbereich 11 oder nur in den Randbereichen 12. According to the first exemplary embodiment of the first embodiment in FIG. 3, the respective pocket cooling channel 15 is formed by subsequently demoulding or pulling out, for example, a conical demoulding tool from the respective magnetic pocket 10, in particular from the filler 17 of the respective magnetic pocket 10. According to FIG. 3, for example, two pocket cooling channels 15 are designed in the central area 11 and one pocket cooling channel 15 is designed in each of the two edge areas 12. Instead of the two pocket cooling channels 15 in the central area 11, only one pocket cooling channel 15 can be formed in the central area 11. Of course, fewer than the four pocket cooling channels 15 could also be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only in the central area 11 or only in the edge areas 12.
Fig.4 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 durch ein im Füllstoff 17 eingebettetes separates Kühlrohr 18 gebildet Gemäß Fig.4 ist im Zentralbereich 11 beispielsweise ein Kühlrohr 18 und in den beiden Randbereichen 12 ebenfalls jeweils ein Kühlrohr 18 ausgeführt. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die drei Taschenkühlkanäle 15 vorgesehen sein, beispielsweise nur im Zentralbereich 11 oder nur in den Randbereichen 12. Fig.4 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a second embodiment of the first embodiment. According to the second exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel 15 is formed by a separate cooling tube 18 embedded in the filler 17. As shown in FIG. Of course, fewer than three pocket cooling channels 15 could also be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only in the central area 11 or only in the edge areas 12.
Fig.5 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Fig.5 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a third embodiment of the first embodiment.
Nach dem dritten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 zwischen einer der Schmalseiten 9s des jeweiligen Magneten 9 und einer an der Schmalseite 9s des Magneten 9 anliegenden und im Füllstoff 17 eingebetteten Rohrhalbschale 19 gebildet. Unter der Rohrhalbschale 19 sind auch Rohrschalen zu verstehen, die etwas mehr oder weniger als den halben Querschnitt des Rohres umfassen. According to the third exemplary embodiment of the first embodiment, the respective pocket cooling channel 15 is formed between one of the narrow sides 9s of the respective magnet 9 and a tube half-shell 19 which rests on the narrow side 9s of the magnet 9 and is embedded in the filler 17. The pipe half-shell 19 also includes pipe shells that encompass slightly more or less than half the cross-section of the pipe.
Nach dem dritten Ausführungsbeispiel sind zwei Rohrhalbschalen 19 an den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten 9s des jeweiligen Magneten 9 vorgesehen, wobei der Magnet 9 und die beiden Rohrhalbschalen 19 von einer Ummantelung 20 umschlossen sind zur Bildung einer Magneteinheit. According to the third exemplary embodiment, two tube half-shells 19 are provided on the two opposite narrow sides 9s of the respective magnet 9, the magnet 9 and the two tube half-shells 19 being enclosed by a casing 20 to form a magnet unit.
Fig.6 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel einer zweiten Ausführungsform. Fig.6 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a first exemplary embodiment of a second embodiment.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 jeweils brückensteglos ausgebildet, wobei ein im Zentralbereich 11 gebildeter Taschenkühlkanal 15 durch einen hohlen Zentralbereich 11 und ein im Randbereich 12 gebildeter Taschenkühlkanal 15 durch einen hohlen Randbereich 12 gebildet ist. Dabei ist der hohle Zentralbereich 11 in Umfangsrichtung von den der Polmitte 7 zugewandten Schmalseiten 9s der zwei Magnete 9 und in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 von der Magnettasche 10 begrenzt. Der hohle Randbereich 12 ist von einer dem Zentralbereich 11 abgewandten Schmalseite 9s des jeweiligen Magneten 9 und den Seiten der Magnettasche 10 im Bereich des Schenkelendes begrenzt. In dem hohlen Zentralbereich 11 und/oder in den hohlen Randbereichen 12 der jeweiligen Magnettasche 10 kann jeweils ein magnetisch nicht-leitender stabförmiger Taschenkörper 23, insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer, zur Querschnittsverengung des im Zentralbereich 11 oder im Randbereich 12 gebildeten Taschenkühlkanals 15 angeordnet sein. Der Taschenkühlkanal 15 ist in diesem Fall zwischen dem Taschenkörper 23 und der Schmalseite 9s des jeweiligen Magneten 9 gebildet. According to the first exemplary embodiment of the second embodiment, the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without bridges, with a pocket cooling channel 15 formed in the central region 11 being formed by a hollow central region 11 and a pocket cooling channel 15 formed in the edge region 12 being formed by a hollow edge region 12. The hollow central region 11 is delimited in the circumferential direction by the narrow sides 9s of the two magnets 9 facing the pole center 7 and in the radial direction with respect to the rotor axis 2 by the magnet pocket 10. The hollow edge region 12 is delimited by a narrow side 9s of the respective magnet 9 facing away from the central region 11 and the sides of the magnet pocket 10 in the area of the leg end. In the hollow central region 11 and/or in the hollow edge regions 12 of the respective magnetic pocket 10, a magnetically non-conductive rod-shaped pocket body 23, in particular made of a plastic or an elastomer, can be arranged in order to narrow the cross-section of the pocket cooling channel 15 formed in the central region 11 or in the edge region 12 be. In this case, the pocket cooling channel 15 is formed between the pocket body 23 and the narrow side 9s of the respective magnet 9.
Die Taschenkörper 23 nach Fig.6 können jedoch ausdrücklich auch entfallen. However, the pocket bodies 23 according to FIG. 6 can also be expressly omitted.
Gemäß Fig.6 ist im Zentralbereich 11 beispielsweise ein Taschenkörper 23 und in den beiden Randbereichen 12 jeweils ein Taschenkörper 23 ausgeführt. Selbstverständlich könnten in der jeweiligen Magnettasche 10 auch weniger als die drei Taschenkörper 23 vorgesehen sein, beispielsweise nur ein im Zentralbereich 11 liegender Taschenkörper 23. Der im Zentralbereich 11 liegende Taschenkörper 23 ist beispielsweise symmetrisch zur Polmitte 7 angeordnet. 6, for example, a bag body 23 is designed in the central area 11 and a bag body 23 is designed in each of the two edge areas 12. Of course, fewer than the three pocket bodies 23 could be provided in the respective magnetic pocket 10, for example only one pocket body 23 lying in the central region 11. The pocket body 23 lying in the central region 11 is, for example, arranged symmetrically to the pole center 7.
Nach der zweiten Ausführungsform ist der Rotorkörper 4 von einer Rotorhülse 24, insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen, die zur Vorspannung der Polaußensegmente 6a gegen die Magnete 9 der Magnetlagen 8 mit Vorspannung hergestellt oder montiert ist. According to the second embodiment, the rotor body 4 is enclosed by a rotor sleeve 24, in particular a fiber composite sleeve, which is manufactured or assembled with pretension to pretension the pole outer segments 6a against the magnets 9 of the magnetic layers 8.
Der jeweilige Taschenkörper 23 liegt in der jeweiligen Magnettasche 10 an dem jeweiligen Polaußensegment 6a und dem jeweiligen Polinnensegment 6i an und ist durch die vorgespannte Rotorhülse 24 beispielsweise zwischen den beiden Polsegmenten 6a, 6i eingeklemmt. The respective pocket body 23 rests in the respective magnetic pocket 10 on the respective outer pole segment 6a and the respective inner pole segment 6i and is clamped, for example, between the two pole segments 6a, 6i by the prestressed rotor sleeve 24.
An den Breitseiten der Magnete 9 kann jeweils eine nicht dargestellte Vergussmasse, insbesondere ein Epoxidharz, zur Fixierung der Magnete oder zur Abdichtung vorgesehen sein. On the broad sides of the magnets 9, a potting compound (not shown), in particular an epoxy resin, can be provided for fixing the magnets or for sealing.
Fig.7 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einer dritten Ausführungsform. Nach der dritten Ausführungsform ist der jeweilige Taschenkühlkanal 15 in einer Aussparung 16 eines der Magnete 9 oder zwischen zwei Aussparungen 16 zweier Magnete 9 ausgebildet Fig.7 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a third embodiment. According to the third embodiment, the respective pocket cooling channel 15 is formed in a recess 16 of one of the magnets 9 or between two recesses 16 of two magnets 9
Fig.8 zeigt einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einer alternativen Reihenschaltung der erfindungsgemäßen Taschenkühlkanäle. Fig. 8 shows a rotor of an electrical machine with an alternative series connection of the pocket cooling channels according to the invention.
Alternativ zur Parallelschaltung der Taschenkühlkanäle 15 nach Fig.1 können bei allen Ausführungsformen 8 die ersten Verbindungskanäle 16.1 der ersten Deckscheibe 25.1 mit dem Wellenkühlkanal 13 und die zweiten Verbindungskanäle 16.2 der zweiten Deckscheibe 25.2 mit den Taschenkanalauslässen 15a der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 strömungsverbunden sein, so dass eine Reihenschaltung der Taschenkühlkanäle 15 der ersten Gruppe 14.1 mit den Taschenkühlkanälen 15 der zweiten Gruppe 14.2 erreicht wird. Insbesondere sind die zweiten Verbindungskanäle 16.2 jeweils mit einem der Taschenkanalauslässe 15a der ersten Gruppe 14.1 von Taschenkühlkanälen 15 strömungsverbunden. Nach der alternativen zweiten Gruppierungsvariante kann der zweite Verbindungskanal 16.2 jeweils innerhalb desselben Rotorpols 6 liegende Taschenkühlkanäle 15 miteinander verbinden. As an alternative to the parallel connection of the pocket cooling channels 15 according to FIG. so that a series connection of the pocket cooling channels 15 of the first group 14.1 with the pocket cooling channels 15 of the second group 14.2 is achieved. In particular, the second connecting channels 16.2 are each fluidly connected to one of the pocket channel outlets 15a of the first group 14.1 of pocket cooling channels 15. According to the alternative second grouping variant, the second connecting channel 16.2 can connect pocket cooling channels 15 located within the same rotor pole 6 to one another.
Fig.9 zeigt eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Deckscheibe des Rotors entlang einer Linie IX-IX in Fig.2 für das erste Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.6. Fig. 9 shows a partial view of a section through a cover plate of the rotor along a line IX-IX in Fig. 2 for the first exemplary embodiment of the second embodiment according to Fig. 6.
Bei allen Ausführungsform ist jeder Taschenkanalauslass 15a mit einem Sammelkanal 27 in einer der beiden Deckscheiben 25.1 ,25.2 strömungsverbunden, wobei die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 jeweils Auslassöffnungen 28 aufweisen, die an einer Stirnseite oder an einem Außenumfang der jeweiligen Deckscheibe 25.1 ,25.2 liegen können oder in einen Rücklaufabschnitt des Wellenkühlkanals 13 münden. In den Deckscheiben 25.1 ,25.2 können jeweils mehrere Sammelkanäle 27 ausgebildet sein. In all embodiments, each pocket channel outlet 15a is fluidly connected to a collecting channel 27 in one of the two cover plates 25.1, 25.2, the collecting channels 27 of the cover plates 25.1, 25.2 each having outlet openings 28 which lie on an end face or on an outer circumference of the respective cover plate 25.1, 25.2 can or open into a return section of the wave cooling channel 13. Several collecting channels 27 can be formed in the cover disks 25.1, 25.2.
Jeder Sammelkanal 27 kann mit mehreren Taschenkanalauslässen 15a, insbesondere eines Rotorpols 6, strömungsverbunden sein, deren Taschenkühlkanäle 15 eine unterschiedliche radiale Lage bezüglich der Rotorachse 2 aufweisen, wobei die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 vom jeweiligen Taschenkanalauslass 15a ausgehend zu den Auslassöffnungen 28 hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse 2 verlaufen. Each collecting channel 27 can be fluidly connected to a plurality of pocket channel outlets 15a, in particular a rotor pole 6, whose pocket cooling channels 15 have a different radial position with respect to the rotor axis 2, with the collecting channels 27 of the cover disks 25.1, 25.2 coming from the respective pocket channel outlet 15a, starting from the outlet openings 28, extend radially inwards with respect to the rotor axis 2.
Fig.10 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform. Fig.10 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig.1 according to a second exemplary embodiment of the second embodiment.
Das zweite Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform nach Fig.10 unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.6 nur darin, dass zwei Magnetlagen 8 mit erfindungsgemäßen Taschenkörpern 23 vorgesehen sind. The second exemplary embodiment of the second embodiment according to FIG. 10 differs from the first exemplary embodiment according to FIG. 6 only in that two magnetic layers 8 with pocket bodies 23 according to the invention are provided.
Fig.11 zeigt eine Schnittansicht des Rotors nach Fig.10. Fig. 11 shows a sectional view of the rotor according to Fig. 10.
Die Rotorhülse 24 kann sich in axialer Richtung bezüglich der Rotorachse 2 über den Rotorkörper 4 hinaus erstrecken zum ringförmigen Umschließen von den zwei stirnseitig angeordneten Deckscheiben 25.1 ,25.2 des Rotors 1 jeweils in einem Fügebereich 24.1. Zwischen dem jeweiligen Fügebereich 24.1 der Rotorhülse 24 und der jeweiligen Deckscheibe 25.1 ,25.2 ist beispielsweise eine Fügeverbindung vorgesehen, die insbesondere flüssigkeitsdicht ausgeführt sein kann. The rotor sleeve 24 can extend in the axial direction with respect to the rotor axis 2 beyond the rotor body 4 to annularly enclose the two cover disks 25.1, 25.2 of the rotor 1 arranged on the end face, each in a joining area 24.1. For example, a joining connection is provided between the respective joining area 24.1 of the rotor sleeve 24 and the respective cover plate 25.1, 25.2, which can in particular be designed to be liquid-tight.
Auch in Fig.11 verlaufen die Sammelkanäle 27 der Deckscheiben 25.1 ,25.2 vom jeweiligen Taschenkanalauslass 15a ausgehend zu den Auslassöffnungen 28 hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse 2. In Fig. 11, too, the collecting channels 27 of the cover disks 25.1, 25.2 run from the respective pocket channel outlet 15a towards the outlet openings 28 in a radially inward direction with respect to the rotor axis 2.
Fig.12 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Fig. 12 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fourth embodiment of the first embodiment.
Nach dem vierten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 brückensteglos ausgebildet. Ein einzelner Taschenkühlkanal 15 ist im Zentralbereich 11 durch einen hohlen Zentralbereich 11 außerhalb des Füllstoffs 17 ggebildet, indem die Magnettasche 10 über einen Anguss außerhalb des Zentralbereichs 11 , beispielsweise in zumindest einem der Randbereiche 12, mit dem Füllstoff 17 befüllt wird und der Zentralbereich 11 vollständig frei von Füllstoff 17 gehalten wird, beispielsweise mittels eines nachträglich entfernbaren Entformwerkzeugs oder durch druckloses Befüllen mit Füllstoff. Der Zentralbereich 11 der Magnettasche 10 ist beispielsweise dreieckförmig oder trapezförmig ausgeführt. Die dem Zentralbereich 11 zugewandte Schmalseite 9s des jeweiligen Magnets 9 bleibt durch eine Abdichtung am Rotorkörper 4 oder am Entformwerkzeug beispielsweise frei von Füllstoff 17. Die jeweilige Magnettaschel 0 kann an einer inneren Seite, die einer Breitseite des jeweiligen Magneten 9 zugewandt ist, eine Aussparung aufweisen, die zur Verbesserung der Entlüftung bei Einfüllen des Füllstoffes 17 vorgesehen und insbesondere nahe einer Positioniernase zur Positionierung des Magneten 9 ausgebildet ist. According to the fourth exemplary embodiment of the first embodiment, the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without a bridge. A single pocket cooling channel 15 is formed in the central area 11 by a hollow central area 11 outside the filler 17 by filling the magnetic pocket 10 with the filler 17 via a sprue outside the central area 11, for example in at least one of the edge areas 12, and the central area 11 completely is kept free of filler 17, for example by means of a subsequently removable demoulding tool or by filling it with filler without pressure. The central area 11 of the magnetic pocket 10 is, for example, triangular or trapezoidal shaped. The narrow side 9s of the respective magnet 9 facing the central region 11 remains free of filler 17, for example, due to a seal on the rotor body 4 or on the demoulding tool. The respective magnetic pocket 0 can have a recess on an inner side which faces a broad side of the respective magnet 9 , which is provided to improve ventilation when filling the filler 17 and is designed in particular near a positioning lug for positioning the magnet 9.
Fig.13 zeigt einen der Rotorpole des Rotors nach Fig.1 nach einem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform. Fig. 13 shows one of the rotor poles of the rotor according to Fig. 1 according to a fifth embodiment of the first embodiment.
Nach dem fünften Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform ist der Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 brückensteglos ausgebildet. Ein einzelner Taschenkühlkanal 15 ist im Zentralbereich 11 der jeweiligen Magnettasche 10 gebildet, indem die Magnettasche 10 über einen Anguss außerhalb des Zentralbereichs 11 , beispielsweise in zumindest einem der Randbereiche 12, mit dem Füllstoff 17 befüllt wird und der Zentralbereich 11 mittels eines nachträglich entfernbaren Entformwerkzeugs in einem Teilquerschnitt, der kleiner ist als der Querschnitt des Zentralbereiches 11 , frei von Füllstoff 17 gehalten wird. According to the fifth exemplary embodiment of the first embodiment, the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 is designed without a bridge. A single pocket cooling channel 15 is formed in the central region 11 of the respective magnetic pocket 10 by filling the magnetic pocket 10 with the filler 17 via a sprue outside the central region 11, for example in at least one of the edge regions 12, and by means of a subsequently removable demoulding tool a partial cross section that is smaller than the cross section of the central region 11, is kept free of filler 17.
Der dadurch gebildete Taschenkühlkanal 15 ist dadurch von Füllstoff 17 umschlossen und durch den Füllstoff 17 abgedichtet. Der Zentralbereich 11 der Magnettasche 10 ist beispielsweise dreieckförmig oder trapezförmig ausgeführt. The pocket cooling channel 15 formed thereby is surrounded by filler 17 and sealed by the filler 17. The central area 11 of the magnetic pocket 10 is, for example, triangular or trapezoidal.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanentmagneterregten Synchronmaschine, mit einer um eine Rotorachse (2) drehbaren Rotorwelle (3) und einem auf der Rotorwelle (3) angeordneten Rotorkörper (4), der insbesondere als Rotorblechpaket umfassend eine Vielzahl von Blechlamellen (5) ausgebildet ist, wobei in der Rotorwelle (3) ein Wellenkühlkanal (13) verläuft und wobei der Rotorkörper (4) mehrere Rotorpole (6) mit jeweils einer Polmitte (7) aufweist, wobei in mehreren der Rotorpole (6) jeweils zumindest eine V-förmige, C-förmige oder bogenförmige Magnettasche (10) mit mehreren Magneten (9), insbesondere Permanentmagneten, vorgesehen ist, wobei die jeweilige Magnettasche (10) zwischen zwei Magneten (9) einen magnetfreien Zentralbereich (11) und auf dem Zentralbereich (11) abgewandten Schmalseiten (9s) der Magnete (9) zwei magnetfreie Randbereiche (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Magnettasche (10) zumindest ein Taschenkühlkanal (15) ausgebildet ist, der mit dem Wellenkühlkanal (13) strömungsverbunden und zur Kühlung zumindest eines Magneten (9) der Magnettasche (10) vorgesehen ist. 1 . Rotor of an electrical machine, in particular a permanent magnet synchronous machine, with a rotor shaft (3) rotatable about a rotor axis (2) and a rotor body (4) arranged on the rotor shaft (3), which is designed in particular as a rotor laminated core comprising a plurality of laminated metal lamellae (5). is, wherein a shaft cooling channel (13) runs in the rotor shaft (3) and wherein the rotor body (4) has a plurality of rotor poles (6), each with a pole center (7), with at least one V-shaped in several of the rotor poles (6). , C-shaped or arcuate magnetic pocket (10) with a plurality of magnets (9), in particular permanent magnets, is provided, the respective magnetic pocket (10) having a magnet-free central region (11) between two magnets (9) and facing away from the central region (11). Narrow sides (9s) of the magnets (9) have two magnet-free edge regions (12), characterized in that in the respective magnet pocket (10) at least one pocket cooling channel (15) is formed, which is fluidly connected to the shaft cooling channel (13) and for cooling at least one Magnets (9) of the magnetic pocket (10) are provided.
2. Rotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Taschenkühlkanal (15) a. in dem Zentralbereich (11) der jeweiligen Magnettasche (10) oder in einem der Randbereiche (12) der jeweiligen Magnettasche (10) oder b. in einer Aussparung (16) eines der Magnete (9) oder zwischen zwei Aussparungen (16) zweier Magnete (9) ausgebildet ist. 2. Rotor according to claim 1, characterized in that the respective pocket cooling channel (15) a. in the central area (11) of the respective magnetic pocket (10) or in one of the edge areas (12) of the respective magnetic pocket (10) or b. is formed in a recess (16) of one of the magnets (9) or between two recesses (16) of two magnets (9).
3. Rotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Magnettasche (10) zur Befestigung der Magnete (9) mit einem aushärtbaren Füllstoff (17), insbesondere einer Vergussmasse oder einem Moldmaterial, ausgefüllt ist, wobei der jeweilige Taschenkühlkanal (15) ein Hohlraum ist, der im Füllstoff (17) oder am Rand des Füllstoffes (17) gebildet oder außerhalb von Füllstoff (17) unmittelbar durch Wandungen der jeweiligen Magnettasche (10) begrenzt ist. 3. Rotor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the respective magnetic pocket (10) for fastening the magnets (9) is filled with a curable filler (17), in particular a casting compound or a molding material, the respective pocket cooling channel (15) is a cavity which is formed in the filler (17) or at the edge of the filler (17) or is delimited outside of the filler (17) directly by walls of the respective magnetic pocket (10).
4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Taschenkühlkanal (15) durch nachträgliches Entformen eines insbesondere konusförmigen Entformwerkzeuges aus der jeweiligen Magnettasche (10), insbesondere aus dem Füllstoff (17) der jeweiligen Magnettasche (10), gebildet ist. 4. Rotor according to claim 3, characterized in that the respective pocket cooling channel (15) is formed by subsequent demoulding of a particularly conical demoulding tool from the respective magnetic pocket (10), in particular from the filler (17) of the respective magnetic pocket (10).
5. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Taschenkühlkanal (15) durch ein im Füllstoff (17) eingebettetes separates Kühlrohr (18) gebildet ist. 5. Rotor according to claim 3, characterized in that the respective pocket cooling channel (15) is formed by a separate cooling tube (18) embedded in the filler (17).
6. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Taschenkühlkanal (15) zwischen einer der Schmalseiten (9s) des jeweiligen Magneten (9) und einer an der Schmalseite (9s) des Magneten (9) anliegenden und im Füllstoff (17) eingebetteten Rohrhalbschale (19) gebildet ist. 6. Rotor according to claim 3, characterized in that the respective pocket cooling channel (15) between one of the narrow sides (9s) of the respective magnet (9) and one on the narrow side (9s) of the magnet (9) and in the filler (17) embedded pipe half-shell (19) is formed.
7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rohrhalbschalen (19) an gegenüberliegenden Schmalseiten (9s) des jeweiligen Magneten (9) vorgesehen sind, wobei der Magnet (9) und die beiden Rohrhalbschalen (19) von einer Ummantelung (20) umschlossen sind zur Bildung einer Magneteinheit. 7. Rotor according to claim 6, characterized in that two tube half-shells (19) are provided on opposite narrow sides (9s) of the respective magnet (9), the magnet (9) and the two tube half-shells (19) being covered by a casing (20). are enclosed to form a magnet unit.
8. Rotor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralbereich (11) der jeweiligen Magnettasche (10) einen Brückensteg (22) aufweist oder brückensteglos ausgebildet ist. 8. Rotor according to one of claims 2 or 3, characterized in that the central region (11) of the respective magnetic pocket (10) has a bridge web (22) or is designed without a bridge web.
9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralbereich (11) der jeweiligen Magnettasche (10) jeweils brückensteglos ausgebildet ist, wobei ein im Zentralbereich (11) gebildeter Taschenkühlkanal (15) durch einen hohlen Zentralbereich (11) und ein im Randbereich (12) gebildeter Taschenkühlkanal (15) durch einen hohlen Randbereich (12) gebildet ist. 9. Rotor according to claim 8, characterized in that the central region (11) of the respective magnetic pocket (10) is designed without bridges, with a pocket cooling channel (15) formed in the central region (11) passing through a hollow central region (11) and one in the edge region (12) formed pocket cooling channel (15) is formed by a hollow edge region (12).
10. Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem hohlen Zentralbereich (11) und/oder in den hohlen Randbereichen (12) der jeweiligen Magnettasche (10) jeweils ein magnetisch nicht-leitender stabförmiger Taschenkörper (23), insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Elastomer, zur Querschnittsverengung des im Zentralbereich (11) oder im Randbereich (12) gebildeten Taschenkühlkanals (15) angeordnet ist. 10. Rotor according to claim 9, characterized in that in the hollow central region (11) and / or in the hollow edge regions (12) of the respective magnetic pocket (10) there is a magnetically non-conductive rod-shaped pocket body (23), in particular made of a plastic or an elastomer, is arranged to narrow the cross-section of the pocket cooling channel (15) formed in the central region (11) or in the edge region (12).
11 . Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (4) von einer Rotorhülse (24), insbesondere einer Faserverbundhülse, umschlossen ist, insbesondere zur Vorspannung von Polaußensegmenten (6a) des Rotorkörpers (4) gegen die Magnete (9) der jeweiligen Magnettasche (10). 11. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor body (4) is composed of a rotor sleeve (24), in particular one Fiber composite sleeve, is enclosed, in particular for biasing pole outer segments (6a) of the rotor body (4) against the magnets (9) of the respective magnet pocket (10).
12. Rotor nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotorhülse (24) in axialer Richtung über den Rotorkörper (4) hinaus erstreckt zum ringförmigen Umschließen von zwei stirnseitig angeordneten Deckscheiben (25.1 ,25.2) des Rotors (1) jeweils in einem Fügebereich (24.1), wobei zwischen dem jeweiligen Fügebereich (24.1) der Rotorhülse (24) und der jeweiligen Deckscheibe (25.1 ,25.2) insbesondere eine Fügeverbindung vorgesehen ist. 12. Rotor according to claim 11, characterized in that the rotor sleeve (24) extends in the axial direction beyond the rotor body (4) to annularly enclose two cover disks (25.1, 25.2) arranged on the front side of the rotor (1), each in a joining area (24.1), in particular a joining connection being provided between the respective joining area (24.1) of the rotor sleeve (24) and the respective cover disk (25.1, 25.2).
13. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Taschenkühlkanal (15) einen Taschenkanaleinlass (15e) zum Zuführen von Kühlfluid aus dem Wellenkühlkanal (13) und einen Taschenkanalauslass (15a) zum Abführen des Kühlfluids aufweist, wobei a. die Taschenkanaleinlässe (15e) einer ersten Gruppe (14.1) von Taschenkühlkanälen (15) an einer der beiden Stirnseiten und b. die Taschenkanaleinlässe (15e) einer zweiten Gruppe (14.2) von Taschenkühlkanälen (15) an der anderen Stirnseite des Rotors (1) ausgebildet sind zur Erzeugung einer entgegengesetzten Durchströmung der Taschenkühlkanäle (15) in den beiden Gruppen (14.1 ,14.2) von Taschenkühlkanälen (15), wobei die erste Gruppe (14.1) von Taschenkühlkanälen (15) insbesondere in einer ersten Gruppe von Rotorpolen (6) und die zweite Gruppe (14.2) von Taschenkühlkanälen (15) insbesondere in einer zweiten Gruppe von Rotorpolen (6) angeordnet ist, oder wobei die erste Gruppe (14.1) von Taschenkühlkanälen (15) durch die in den Zentralbereichen (11) liegenden Taschenkühlkanäle (15) und die zweite Gruppe (14.2) von Taschenkühlkanälen (15) durch die in den Randbereichen (12) liegenden Taschenkühlkanäle (15) gebildet ist. 13. Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that each pocket cooling channel (15) has a pocket channel inlet (15e) for supplying cooling fluid from the shaft cooling channel (13) and a pocket channel outlet (15a) for discharging the cooling fluid, wherein a. the pocket channel inlets (15e) of a first group (14.1) of pocket cooling channels (15) on one of the two end faces and b. the pocket channel inlets (15e) of a second group (14.2) of pocket cooling channels (15) are designed on the other end face of the rotor (1) to generate an opposite flow through the pocket cooling channels (15) in the two groups (14.1, 14.2) of pocket cooling channels (15 ), wherein the first group (14.1) of pocket cooling channels (15) is arranged in particular in a first group of rotor poles (6) and the second group (14.2) of pocket cooling channels (15) is arranged in particular in a second group of rotor poles (6), or wherein the first group (14.1) of pocket cooling channels (15) through the pocket cooling channels (15) located in the central regions (11) and the second group (14.2) of pocket cooling channels (15) through the pocket cooling channels (15) located in the edge regions (12) is formed.
14. Rotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkörper (4) an beiden Stirnseiten jeweils eine Deckscheibe (25.1 ,25.2) aufweist, wobei in der ersten Deckscheibe (25.1) erste Verbindungskanäle (26.1) zu den Taschenkanaleinlässen (15e) der ersten Gruppe (14.1) von Taschenkühlkanälen (15) und in der zweiten Deckscheibe (25.2) zweite Verbindungskanäle (26.2) zu den Taschenkanaleinlässen (15e) der zweiten Gruppe (14.2) von Taschenkühlkanälen (15) ausgebildet sind, wobei a. die ersten und zweiten Verbindungskanäle (26.1 ,26.2) der beiden Deckscheiben (25.1 ,25.2) mit dem Wellenkühlkanal (13) strömungsverbunden sind oder b. die ersten Verbindungskanäle (26.1) mit dem Wellenkühlkanal (13) und die zweiten Verbindungskanäle (26.2) mit den Taschenkanalauslässen (15a) der ersten Gruppe (14.1) von Taschenkühlkanälen (15) strömungsverbunden sind. Rotor nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Taschenkanalauslass (15a) mit einem Sammelkanal (27) in einer der beiden Deckscheiben (25.1 ,25.2) strömungsverbunden ist, wobei die Sammelkanäle (27) der Deckscheiben (25.1 ,25.2) jeweils Auslassöffnungen (28) aufweisen, die insbesondere an einer Stirnseite oder an einem Außenumfang der jeweiligen Deckscheibe (25.1 ,25.2) liegen, oder in einen Rücklaufabschnitt des Wellenkühlkanals (13) münden. Rotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sammelkanal (27) mit mehreren Taschenkanalauslässen (15a) , insbesondere eines Rotorpols (6), strömungsverbunden ist, deren Taschenkühlkanäle (15) eine unterschiedliche radiale Lage bezüglich der Rotorachse (2) aufweisen, wobei die Sammelkanäle (27) der Deckscheiben (25.1 ,25.2) vom jeweiligen Taschenkanalauslass (15a) ausgehend zu den Auslassöffnungen (28) hin jeweils nach radial innen bezüglich der Rotorachse (2) verlaufen. Elektrische Maschine mit einem Rotor 81) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 14. Rotor according to claim 13, characterized in that the rotor body (4) has a cover disk (25.1, 25.2) on both end faces, with first connecting channels (26.1) in the first cover disk (25.1) to the pocket channel inlets (15e) of the first Group (14.1) of pocket cooling channels (15) and in the second cover plate (25.2) second connecting channels (26.2). the pocket channel inlets (15e) of the second group (14.2) of pocket cooling channels (15) are formed, wherein a. the first and second connecting channels (26.1, 26.2) of the two cover plates (25.1, 25.2) are fluidly connected to the shaft cooling channel (13) or b. the first connecting channels (26.1) are fluidly connected to the wave cooling channel (13) and the second connecting channels (26.2) to the pocket channel outlets (15a) of the first group (14.1) of pocket cooling channels (15). Rotor according to one of claims 13 or 14, characterized in that each pocket channel outlet (15a) is fluidly connected to a collecting channel (27) in one of the two cover disks (25.1, 25.2), the collecting channels (27) of the cover disks (25.1, 25.2) each have outlet openings (28), which lie in particular on an end face or on an outer circumference of the respective cover plate (25.1, 25.2), or open into a return section of the shaft cooling channel (13). Rotor according to claim 15, characterized in that each collecting channel (27) is fluidly connected to a plurality of pocket channel outlets (15a), in particular a rotor pole (6), whose pocket cooling channels (15) have a different radial position with respect to the rotor axis (2), the Collecting channels (27) of the cover disks (25.1, 25.2) run from the respective pocket channel outlet (15a) towards the outlet openings (28) radially inwards with respect to the rotor axis (2). Electric machine with a rotor 81) according to one of the preceding claims.
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